بررسی اقتصادی چاپ سه بعدی کشورهای پیشرفته در سال ۲۰۲۳

حتما واژه 3D Print را شنیده اید، اما آیا تاکنون به میزان مخارج چاپ سه بعدی و گردش مالی بازاری آن فکر کرده اید؟ سوال سختی است تا زمانی که معیار سنجشی شکل دهیم. هم اکنون در کشورهای صنعتی دنیا بسیاری از شرکت‌ها و افراد آماتور تا حرفه ای، فناوری چاپ سه‌بعدی را برای ساخت قطعاتشان ترجیح می‌دهند زیرا دقت، سهولت فرآیند و مناسب بودن را برای تولید محصولات با طرح‌های پیچیده ارائه می‌دهد.
در سال ۲۰۲۱، اندازه بازار جهانی خدمات پرینت سه بعدی ۱۳/۸۴ میلیارد دلار برآورد شد و احتمالاً با نرخ رشد مرکب سالانه ۲۰/۸ درصد از سال ۲۰۲۲ تا ۲۰۳۰ افزایش خواهد یافت. ۲/۲ میلیون واحد چاپگر سه بعدی در سال ۲۰۲۱ به سراسر جهان ارسال شده است. تخمین زده می شود که این محموله ها تا پایان سال ۲۰۳۰ به ۲۱/۵ میلیون دستگاه برسد.
مطابق با این روند، خدمات 3DPrint بیشتر و بهتری با انواع مواد مختلف، تکنیکها و روش های تکمیلی در دسترس خواهد بود. با این حال، بسیاری از آنها بسیار شبیه به هم هستند و یافتن سیگنال سنجش در بازار، کمی گیج کننده است.

بیایید نگاهی به لیست نام برند بهترین خدمات دهندگان آنلاین 3DPrint service جهان بیندازیم

• Craftcloud
• Shapeways
• Xometry
• Sculpteo
• Hubs
• Protolabs
• Materialise OnSite
• Stratasys Direct
• Treatstock
• FacFox
• i.materialise
• Fast Radius
• Beamler
• Dynamism
• 3DExperience Marketplace Make
• Quickparts
• Star Rapid
• JawsTec
• Fathom
• WhiteClouds
• WeNext
• AutotivMFG
• Murtfeldt Additive Solutions
• Beta Layout

با هر کدام از برندهای جهانی لیست فوق که پیش بروید، مهم است که قبل از وارد شدن به رویه، در مورد قیمت‌گذاری تصمیم بگیرید.

ملاحظه ارزیابی اقتصادی خدمات چاپ سه بعدی در بازار ایران

قبلا از آنالیز اقتصادی صنعت بین المللی 3DPrint Service بد نیست که ذکر کنیم متاسفانه بر خلاف کشورهای پیشرفته دنیا، در ایران مثل بقیه حوزه های مالی، هیچ معیار سنجش یا سامانه رسمی معتبری برای خدمات چاپ سه بعدی وجود ندارد. همچنین فناوریها و متریالهای قابل دسترسی در ایران نیز محدودتر بوده و عمده خدمات چاپ ارائه شده توسط شرکتهای بومی ایرانی شامل ترموپلاستیکها و چند نوع فتوپلیمتر رزین عمومی است. چنانچه نیاز به برآورد هزینه و استعلام قیمت پرینت سه بعدی دارید میتوانید از با جستجو در گوگل، شرکتهای معتبر ایرانی را بررسی کنید. مثلا لینک زیر مربوط به صفحه درخواست آنلاین خدمات پرینت شرکت توسعه گران بعد سوم با لوگوی 3DPE (دارای اینماد و گواهینامه ثبت رسمی کسب و کار) است که قطعات شما را با متریال ترموپلاستیک (فناوری FDM) و رزین (فناوری SLA) تولید میکند. برای مشاوره بصورت آنلاین، تلفنی و حضوری میتوانید به صفحه سفارش آنلاین پرینت سه بعدی در سایت توسعه گران بعد سوم مراجعه کنید.

ملاحظات قیمت گذاری 3DPrinting خدمات دهندگان جهانی

فکر کردن در مورد هزینه یک سرویس خدمات پرینت آنلاین نسبت به هزینه چاپ در خانه توسط دستگاه محدودتر خودتان آسان است:

• محصول حرفه ای تر: گرفتن پرینت عالی – بدون خطاهای رشته ای شدن، شکاف لایه و غیره – زمان و تلاش می خواهد. با استفاده از یک سرویس دهنده آنلاین معتبر، احتمال خیلی زیادی وجود دارد که همان بار اول یک چاپ عالی داشته باشید.
• تکنولوژی پیشرفته تر، مواد جدید و سخت: مانند نکته قبلی، امتحان کردن مواد جدید معمولا دشوار است و هر کسی از پس آن بر نمی آید تازه اگر شرایط دستگاه و سازگاری سخت افزاری ماشین چاپگر خانگی تان را در نظر نگیریم. و حتی اگر بازخورد اولیه مثبت باشد، هیچ تضمینی وجود ندارد که نتیجه نهایی را دوست داشته باشید. قبل از متعهد شدن به یک ماده، مفید است که ابتدا افراد حرفه‌ای به شما نشان دهند چه شرایطی پیش روی شماست.
• سفارشات عمده ساده: هزینه متوسط هر مدل زمانی که بصورت عمده به افراد حرفه ای واسطه سفارش می دهید، کمتر میشود. در ضمن، هر چه مدل های بیشتری را در خانه چاپ کنید، زمان بیشتری می برد (بسته به تکنولوژی). با کنار هم قرار دادن این دو نکته، سفارش چندین نسخه به خدمات دهندگان کاربلد می تواند نسبت به چاپ توسط خودتان بسیار سودمندتر باشد.

مقایسه مالی برترین خدمات دهندگان چاپ سه بعدی در دنیا

از بین انبوه نام برندهای لیست بخش قبلی، سرویس جهانی Craftcloud.com، یکی از برترین برندهای بازار پرینت سه بعدی است که توسط وبسایت محبوب All3DP پشتیبانی میشود. این سامانه آنلاین مقایسه خدمات برتر در سراسر جهان را بسرعت لحظه ای انجام می دهد تا بهترین پاسخگوی نیازهای شما باشد.
بر اساس موقعیت مکانی، قیمت‌های آنی نشان داده می‌شوند (با امکان فیلترینگ متریال دلخواه چاپ)؛ بیش از ۸۰ گزینه ترکیب شیمیایی متریال، رنگ و پوشش های متعدد برایتان موجود است. پشتیبانی مشتریان نیز عالیست: ۲۴ ساعته و در روزهای تعطیل. امکان چت مستقیم با فروشندگان نیز برایتان فراهم است. همچنین پرداخت دلاری و یورویی سفارش و چند مرحله ای امن هم برایتان ایجاد شده است. مشتریان می‌دانند چه کسی سفارش آنها را چاپ کرده و شرکا به وضوح در سایت تأیید و ستاره امتیازدهی می‌شوند.
بنابراین در ادامه این مقاله، از سرویس Craftcloud استفاده می‌کنیم تا از هزینه‌های استفاده از خدمات چاپ سه بعدی مطلع شویم.

بررسی قیمت خدمات چاپ ۳بعدی

در نهایت به اصل مطلب می رسیم: یادگیری هزینه های خدمات پرینت سه بعدی. پاسخ به این سوال دشوار است، زیرا به ترکیبی از عوامل بستگی دارد. با این وجود، برای بدست آوردن یک معیار می توانیم آنرا تعمیم دهیم. برای این منظور، ما سه عامل را در نظر گرفتیم.

• نوع چاپ: اغلب، عامل اصلی چیزی است که می‌خواهید چاپ کنید، زیرا احتمالاً بر اندازه، شکل، پیچیدگی و شاید مهم‌تر از همه، متریال تأثیر می‌گذارد.
• مواد (متریال): برخی از مواد ارزشمندتر از سایرین هستند و مواد مختلف به فناوریهای متفاوتی نیاز دارند. هر دو عامل می توانند بر هزینه تأثیر بگذارند.
• مکان: وقتی نوبت به سفارش آنلاین می رسد، هزینه های حمل و نقل مهم می شود. بسیاری از خدمات دهندگان، تحویل سراسری را ارائه می دهند، اما این بدان معنا نیست که قیمت همیشه یکسان خواهد بود.

نحوه محاسبه قیمت خدمات 3DPrint

وقتی فایل سه بعدی خود را در یک سرویس آنلاین چاپ سه بعدی آپلود می کنید، فوراً یا بعداً از طریق ایمیل یک نقل قول "quotation" دریافت خواهید کرد. با این حال، همه این خدمات در مورد نحوه محاسبه قیمتهای یک سرویس چاپ سه بعدی شفاف نیستند.
در زیر، فهرستی از مهم ترین عوامل تعیین کننده نحوه محاسبه قیمت خدمات چاپ سه بعدی را گردآوری کرده ایم. برخی از آنها برای هر کسی که یک چاپگر در خانه دارد واضح است، در حالیکه فرآیندهای عملیاتی یک ارائه دهنده خدمات چاپ سه بعدی نیز می تواند بر قیمت تأثیر بگذارد.

هزینه مواد

مسلما یک قطعه چاپ شده در ترموپلاستیک فیلامنت PLA بطور قابل توجهی کمتر از همان کالای مشابه با متریال پرینت فلزی نقره استرلینگ قیمت دارد. در حالت ایده آل، خدمات پرینت فهرستی را منتشر می کنند که نشان می دهد مقدار مشخصی از مواد موجود چقدر هزینه دارد. قیمت شما یا بهتر است بگوییم قیمت مواد مورد نیاز برای کار شما با ضرب هزینه مواد در حجم فایل سه بعدی و زمان پرینت (ساعت چاپ) محاسبه می شود.
اما برای درک اینکه چگونه ارائه دهندگان خدمات چاپ سه بعدی قیمت های خود را محاسبه می کنند، باید عوامل دیگری در نظر گرفته شوند. مثلا برای یکی، قطعات به صورت جامد چاپ نمی شوند ولی برای دیگری با روش FDM، درصد معینی از پر کردن برای تعادل استحکام و هزینه استفاده می شود. علاوه بر این، بسیاری از فایل‌های سه‌بعدی با هندسه آویزان به ساختارهای پشتیبانی (نگهدارنده) نیاز دارند تا قابل چاپ باشند. برای محاسبه قیمت خدمات پرینت سه بعدی نیز باید موادی که برای این تکیه گاه ها خرج می شود در نظر گرفته شود (که نهایتا سبب افزایش مصرف متریال و ساعت پرینت شده و مستقیما روی قیمت نهایی تاثیر میگذارند).

مراحل کارهای دستی و ماشینکاری اضافی

اگرچه خدمات پرینت کاملا خودکار هستند و از نرم افزارهای پیچیده برای تسهیل هر مرحله از تولید استفاده می کنند، هنوز کار دستی زیادی وجود دارد. بعنوان مثال، پس از چاپ، قطعات تمیز، دسته بندی و بسته بندی می شوند. هزینه نهایی یک آیتم چاپ شده منعکس کننده این زحمات است (بخشی از "هزینه خدمات" که برای هر کالا یا سفارش دریافت می شود).
یکی دیگر از عواملی که برای درک نحوه محاسبه قیمت‌ها توسط خدمات پرینت باید در نظر گرفته شود، مراحل پولیشکاری دستی (ماشین کاری) است: سنباده زدن، رنگ کردن، پرداخت، و سایر فرآیندهای پس از چاپ که به حداکثر کیفیت استفاده از شما کمک می‌کند. با این حال، از آنجایی که اغلب بصورت دستی انجام می شوند، هزینه نهایی را افزایش می دهند.

هزینه تعمیر و نگهداری

آنچه خدمات پرینت سه بعدی نیز در محاسبات خود از قیمت شامل می شود، هزینه های مربوط به نگهداری است. شامل سرمایه گذاری اولیه چاپگر، مصرف برق، استهلاک، تعمیرات و چاپهای ناموفق احتمالی. جدای از نیروی کار ماهر (اپراتور دستگاه و کارمندان بخش پشتیبانی مشتریان)، این هزینه ها نیز در یک «هزینه خدمات» جمع می شوند. این هزینه‌ها همچنین می‌تواند توسط خدمات دهنده پوشش داده شود و حداقل قیمتی را برای سفارش‌هایی که در غیر این صورت کمتر از مقدار مشخصی هستند، دریافت کنند.

ارتفاع / وضوح لایه (دقت یا کیفیت چاپ)

هنگام تنظیم چاپ، گاهی اوقات ممکن است با تنظیم ارتفاع لایه (کمیت تعیین رزولوشن قطعه)، سرعت چاپ را تغییر دهید. قطعات با عدد ارتفاع لایه درشت، هزینه خدمات چاپ را کمتر می کنند (چون رزولوشن کمتری داشته و در نتیجه مواد کمتری مصرف میشود "هر چه ارتفاع لایه عدد کمتری داشته باشد، رزولوشن چاپ بهتر میشود") و می توانند در هزینه شما صرفه جویی کنند. بنابراین، با تغییر وضوح قطعه خود، می توانید نحوه محاسبه قیمت خدمات چاپ سه بعدی را تعیین کنید.
همین امر در مورد مقدار پرشوندگی (تراکم داخلی) قطعه نیز صدق می کند. چاپ قطعات کاملا جامد (توپر) نه تنها هزینه مواد را افزایش می دهد بلکه زمان مورد نیاز برای چاپ را نیز به شدت طولانی خواهد کرد.

فضای ماشین / زمان

در فرآیندهایی پرینت صنعتی مانند SLS، بزرگترین محرک هزینه چاپ سه بعدی نه مواد است و نه نیروی کار، بلکه فضای ماشین است. خدمات پرینت سه بعدی، مدل‌ها را از سفارش‌های مختلف در کنار هم قرار می‌دهد تا هر چه بیشتر قسمت‌های ممکن را در یک ساخت چاپ کند. گاهی اوقات قطعات توخالی می توانند قطعات کوچکتری را در خود جای دهند. این فرآیند چاپ را برای شرکت خدمات دهنده مقرون به صرفه تر می کند. آنها به نوبه خود، بخشی از پولی را که پس انداز کرده اند به این طریق مدیریت میکنند. بنابراین، شکل فایل سه بعدی شما می تواند مستقیماً بر نحوه محاسبه قیمت خدمات چاپ سه بعدی تأثیر بگذارد.

هزینه های حمل و نقل

معمولا یک نفر قطعه تمام شده را به شما تحویل دهد (پست، پیک یا مامور مرتبط با شرکت) پس خودتان لازم نیست به جایی بروید. شرکت هایی مانند Shapeways، Sculpteo و i.Materialise معمولاً با پیمانکاران فرعی محلی کار می کنند. فایل پرینت آپلودی مشتری به آنها ارسال می شود. سپس پس از اتمام موفقیت آمیز، قطعه به مشتری تحویل میشود.
منطقی است که نگاهی به هزینه های حمل و نقل بیندازید، زیرا می توانند بسیار متفاوت باشند. برخی از سرویس دهندگان تا ۱۰۰ درصد بیشتر از سایرین برای جابجایی و حمل و نقل هزینه دریافت می کنند.

تاثیر روش کار چاپ سه بعدی بر آنالیز اقتصادی آن

با در نظر گرفتن سه عامل نوع چاپ (تکنولوژی)، مواد (متریال) و مکان، بقیه این مقاله به سه بخش برای سه نوع فناوری چاپ تقسیم شده است. برای هر نوع، سه ماده را در نظر میگیریم (مواد محبوبی را انتخاب می کنیم که برای آن قطعه نیز مناسب است).
قطعات عملکردی: ترموپلاستیک PLA، ABS در فناوری FDM و ماده پودر پلیمری نایلون در فناوری SLS
قطعات مینیاتور/تجسمی: رزین استاندارد، رزین با جزئیات بالا، رزین شفاف در فناوری SLA
قطعات حوزه جواهر: فلز برنج، برنج آبکاری شده، نقره، تیتانیوم، فولاد در فناوریهای Metal AM
برای هر متریال، «بهترین قیمت» پیشنهادی را ابتدا به دلار، ارسال به شیکاگو، ایالات متحده آمریکا، و سپس به یورو، ارسال به فرانکفورت، آلمان ارائه می‌کنیم. تمامی قیمتها در تاریخ 8 دسامبر 2022، زمانی که نرخ مبادله 0.95 یورو به 1 دلار بود، درخواست و تولید شدند. توجه داشته باشید که در آن زمان قیمتهای حمل و نقل کمتر قابل اعتماد و اغلب متورم بود.
برخی از تفاوتهای قیمت ممکن است غیر قابل درک بنظر برسند. به این دلیل که همه مواد توسط همه تولید کنندگان ارائه نمی شوند. در نتیجه، نزدیکترین سازنده با بهترین قیمت کلی ممکن است هزینه چاپ یا حمل و نقل بیشتری نسبت به سایرین داشته باشد.

هزینه پرینت قطعات عملکردی

قطعات کاربردی (عملکردی عمومی) اشکال، اندازه‌ها و عملکردهای مختلفی دارند، اما ما فکر کردیم با انتخاب یک درپوش لنز دوربین، همه چیز را ساده نگه داریم.

در زیر قیمت سه متریال بسیار رایج پرینت سه بعدی یعنی رشته ترموپلاستیکهای تکینک (FDM) که اغلب برای تولید قطعات کاربردی/عمومی یا نمونه های اولیه صنعتی استفاده می شود، آورده شده است.

PLA

• ایالات متحده: 2.13 دلار + 6.99 دلار حمل و نقل
• آلمان: 1.39 یورو + 11.90 یورو حمل و نقل

ABS

• ایالات متحده: 4.50 دلار + 4.00 دلار حمل و نقل
• آلمان: 1.39 یورو + 11.90 یورو حمل و نقل

نایلون SLS

• ایالات متحده: 3.45 دلار + 5.00 دلار حمل و نقل
• آلمان: 5.95 یورو + 9.52 یورو حمل و نقل

به دنبال چاپ های مفیدتری هستید؟ به لیست ما از بهترین ابزارهای چاپ سه بعدی نگاهی بیندازید.

هزینه پرینت قطعات حوزه مینیاتور / مجسمه

میلیون‌ها تندیس و ماکت مینیاتوری رومیزی وجود دارد، بنابراین ما فکر کردیم که بدنبال چیزی معرف و قابل ارتباط باشیم، بنابراین مدل سه بعدی یکی از کاراکترهای داستان محبوب ارباب حلقه ها بنام Elf Rangers (28mm scale) را انتخاب کردیم. این فایل سه بعدی را می توان از سایت UltiMaker Thingiverse به رایگان دانلود نمود.

علت انتخاب، به دلیل جزئیات کوچک و پیچیده مجسمه، امکان چاپ رزینی (SLA) بود.

مایع فتوپلیمتر رزین استاندارد

• ایالات متحده: 2.27 دلار + 6.00 دلار حمل و نقل
• آلمان: 10.85 یورو + 7.14 یورو حمل و نقل

مایع فتوپلیمتر رزین با جزئیات بالا

• ایالات متحده: 11.90 دلار + 6.00 دلار حمل و نقل
• آلمان: 5.95 یورو + 7.14 یورو حمل و نقل

مایع فتوپلیمتر رزین شفاف

• ایالات متحده: 9.90 دلار + 21.00 دلار حمل و نقل
• آلمان: 16.84 یورو + 16.66 یورو حمل و نقل

متریال رزین پرینت SLA متنوع تر بوده و به سه دسته بندی فوق محدود نیست ولی در این مقاله ما انواع دیگر را حذف کردیم.

هزینه پرینت قطعات حوزه صنعت جواهرات

یک دستبند قابل چاپ سه بعدی (که یک الگوی دیاگرید را به نمایش می گذارد) ظاهری دلپذیر به شما می دهد. این ساختار از رادیولاریا، تک یاخته با ساختارهای اسکلتی پیچیده الهام گرفته شده است. طراح اندازه پرینت این جواهر با قطر داخلی از 2.3 تا 2.7 اینچ ارائه می شود. برای موارد زیر، ما از اندازه "متوسط" استفاده کرده ایم که قطر داخلی آن 2.5 اینچ است.

فلز برنج

ایالات متحده: 191.70 دلار + 15.40 دلار حمل و نقل
آلمان: 217.01 یورو + 11.07 یورو حمل و نقل

فلز برنج آبکاری شده

ایالات متحده: 257.27 دلار + 15.40 دلار حمل و نقل
آلمان: 291.24 یورو + 11.07 یورو حمل و نقل

فلز نقره عیاردار

ایالات متحده: 372.08 دلار + 15.40 دلار حمل و نقل
آلمان: 421.20 یورو + 11.07 یورو حمل و نقل

نتیجه گیری

با بررسی لیست قیمتهای فوق متوجه شدید که بیشترین هزینه خدمات جهانی پرینت سه بعدی مربوط به حوزه طلا و جواهر و متریال فلز است. کمترین قیمت نیز حوزه قطعات عمومی متریال ترموپلاستیک و تکنیک چاپ FDM میباشد.
این مطلب ترجمه یک مطلب انگلیسی زبان از وبسایت معروف حوزه 3DPrint بنام All3D بوده است.

منابع

• All3DP
•  ویکی پدیا